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[ERLASER] HARD
Hochflexible Roboterzelle zum Laserhärten von Kleinteilen ab Losgröße 1
Die Diodenlasersysteme der Baureihe ERLASER® Hard sind speziell für das temperaturgeregelte Randschichthärten von Werkstücken aus Stahl- und Eisengusslegierungen angepasst. Diese Härtezelle ist mit einem 6-Achsen-Industrieroboter ausgestattet, er positioniert die Bauteile zum ortsfesten Laserbearbeitungskopf. Die Anlage ist ausgelegt zum Bearbeiten diverser Varianten, die Bearbeitungszeit pro Bauteil beträgt etwa 30 Sekunden, die Taktzeit liegt bei etwa 35 Sekunden. Der Bauteiltransport zur und von der Bearbeitungsstelle wird mit einem Werkstückträgerumlaufsystem realisiert. Die Stellfläche der Zelle beträgt ca. 6,5 m², die Gesamtfläche der aufgestellten Anlage (inklusive Förderband) beträgt 5 m x 6 m = 30 m².
Highlights
- Bearbeitungszelle mit Diodenlaser (z. B. 4 KW Laserline LDF 4000-100)
- Bauteilzuführung über Trays auf Fördersystem. Optional zur Verkettung mit vor- und/oder nachgelagerten Bearbeitungsmaschinen oder auch Handbestückung (auch mehrere Bauteile pro Tray)
- Der Roboter (z. B. ABB oder KUKA) dient zur Handhabung der Bauteile in der Zelle
- Optionale Ausstattung mit automatisiertem Greiferwechselsystem und verschieden gearteten Greifern, welche in einem Speicher abgelegt werden, um verschiedene Bauteile greifen zu können (rüstfreie Bearbeitung von Varianten)
- Einsatz eines wassergekühlten ERLAS-Bearbeitungskopfes (ERHARD-Optik), der speziell für die Technologie Laserhärten entwickelt wurde
- Manueller, optional auch automatisierter Spiegelwechsel zur Anpassung der Abbildungsverhältnisse (Brennfleckgeometrie) – siehe auch ERHEAD Variospot 25
- Optionale Integration von zusätzlichen Bearbeitungsköpfen (z. B. Innenbeschichtungsdüse)
- Integrierte, schnelle Temperaturmessung am Bearbeitungsfleck mithilfe eines Quotientenpyrometers (Temperaturbereich 600 °C – 2300 °C, geeignet für das Laserhärten und Auftragschweißen)
- ERHARD-Softwareregler zur Laserleistungssteuerung, max. Regelfrequenz 1000 Hz
- Technologiedatenbanken zum Hinterlegen und Auswählen geeigneter Prozessparameter für das Laserstrahlhärten und -auftragschweißen
- Auftragsbezogene Protokollierung von Prozessparametern und Prozesskenngrößen (Temperatur, Laserleistung, Vorschub, ....) im Zeitverlauf
- RFID-Codierung des Trays zur Betriebsdatenerfassung und der Identifikation der Belegung durch Bauteilvarianten und deren Status
Die robotergestützte Anlage mit Werkstückträgerumlaufsystem ist die bevorzugte Lösung, wenn Effizienz und Variantenflexibilität erforderlich sind. Je nach notwendiger Ausbringung werden auch 2 parallel angeordnete Haltepunkte vorgesehen, so, dass bei Wechsel des Werkstückträgers zusätzlich am 2. Haltepunkt Teile entnommen werden können. Eine weitere Prozesssteigerung wird möglich, indem ein 2. Roboter zur Bauteilhandhabung eingesetzt wird.
Der Bearbeitungskopf ist ortsfest montiert, so, dass die Bearbeitungsbahn am Werkstück durch Bewegen mittels Roboter erzeugt wird. Die Herausforderung an die Greiftechnik ist, einerseits möglichst variantenflexibel zu sein, und anderseits, das Bauteil so exakt auszurichten, dass die zur Bearbeitung erforderlichen Genauigkeiten erreicht werden. Spezielle Vorrichtungstechnik kann so entfallen, bestenfalls sind bei Bauteilwechsel keine zusätzlichen Rüstvorgänge erforderlich.
Das Anlagenkonzept – mit dem zu bearbeitenden Werkstück in der Roboterhand – eignet sich hervorragend für die Technologien Laserhärten und Auftragschweißen. Auch eine flexible Verkettung von Arbeitsgängen ist möglich.
Es gibt unterschiedlichste Lösungen der Betriebsdatenerfassung, Qualitätsdokumentation und Rückverfolgbarkeit. RFID-Chips als Speichermedien am Warenträger oder individuelle Laserbeschriftung der Bauteile in Kombination mit auswertbarer Datenbank seien beispielhaft genannt.
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